入力装置
【課題】操作部の位置を検出するための消費電力を削減することができる入力装置を提供する。
【解決手段】入力装置１は、本体部１０と、本体部１０に対して移動可能に支持された操作ノブ１１と、操作ノブ１１が原位置にあることを検出するためのＸ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０と、原位置からの操作ノブ１１の変位量を検出するための信号を出力するエンコーダ１４１ｂ，１４２ｂと、Ｘ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０に供給される電力をエンコーダ１４１ｂ，１４２ｂに供給される電力とは別に遮断することが可能な電力供給回路２４と、操作ノブ１１の原位置を検出した後に、電力供給回路２４によってＸ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０に供給される電力を遮断する制御部２０とを備える。
【解決手段】入力装置１は、本体部１０と、本体部１０に対して移動可能に支持された操作ノブ１１と、操作ノブ１１が原位置にあることを検出するためのＸ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０と、原位置からの操作ノブ１１の変位量を検出するための信号を出力するエンコーダ１４１ｂ，１４２ｂと、Ｘ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０に供給される電力をエンコーダ１４１ｂ，１４２ｂに供給される電力とは別に遮断することが可能な電力供給回路２４と、操作ノブ１１の原位置を検出した後に、電力供給回路２４によってＸ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０に供給される電力を遮断する制御部２０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アクチュエータによって操作ノブに外力を与えることにより、操作ノブを操作するユーザに対して手応え感等の力覚を与えるハプティック入力装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載されたハプティック入力装置は、操作ノブが取り付けられた揺動レバーと、揺動レバーを回転自在に支持する回転軸に直結された絶対角検出センサと、揺動レバーに回転自在に取り付けられたアクチュエータの駆動軸に連結されたインクリメンタル型のエンコーダと、絶対角検出センサの検知信号及びインクリメンタル型のエンコーダの検知信号に基づいてアクチュエータの制御を行う制御部とを備えている。
【０００４】
そして、制御部は、絶対角検出センサの検知信号とインクリメンタル型のエンコーダの検知信号との差が所定値よりも大きいと判断した場合、そのことを報知し、もしくはアクチュエータへの駆動信号を停止するように構成されている。これにより、例えばアクチュエータの動力を伝達する機構に滑りが生じた場合等にユーザにその事実を認識させ、修理を促すことができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１７６８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この種の従来の入力装置は、一般的には、電源オン時に操作ノブの絶対位置を検出し、その絶対位置からの変位をインクリメンタル型のエンコーダによって検出して、操作ノブの現在位置を認識する。この場合、絶対位置を検出するための検出部は、電源オン後の初期化時に絶対位置を検出した後は、その機能を発揮することはない。しかし、従来の入力装置では、絶対位置を検出した後も絶対位置の検出部に電力が供給されていた。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、操作部の位置を検出するための消費電力を削減することができる入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［１］本体部と、前記本体部に対して移動可能に支持された操作部と、前記操作部が前記本体部に対する特定の位置にあることを検出するための信号を出力する第１の信号出力部と、前記第１の信号出力部によって検出した特定の位置からの前記操作部の変位量を検出するための信号を出力する第２の信号出力部と、前記第１の信号出力部に供給される電力を前記第２の信号出力部に供給される電力とは別に遮断することが可能な電力供給遮断部と、前記第１の信号出力部の出力信号により前記操作部が前記本体部に対する特定の位置にあることを検出した後に、前記電力供給遮断部により前記第１の信号出力部に供給される電力を遮断する制御部と、を備えた入力装置。
【０００９】
［２］前記第１の信号出力部は、発光素子と、前記発光素子の光を受光する受光素子と、前記操作部が前記特定の位置の一側にあるときに前記発光素子の光を遮光し、前記操作部が前記特定の位置の他側にあるときに前記発光素子の光を遮光しない遮光板とを有し、前記電力供給遮断部は、前記制御部の出力信号に応じて前記発光素子への電力の供給を遮断するスイッチング素子を有する、前記［１］に記載の入力装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、入力装置の操作部の位置を検出するための消費電力を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態による入力装置が搭載された車両の車室内を示す概略図である。
【図２】図２は、入力装置の機械的な構成の概要を示す斜視図である。
【図３】図３は、制御ユニットの機能構成を示す機能ブロック図である。
【図４】図４は、電力供給回路及びその周辺部の構成例を示す回路図である。
【図５】図５は、入力装置の動作を示すタイミングチャートであり、（ａ）はＡＣＣ電源のオン・オフ状態を、（ｂ）は操作ノブの動作状態を、（ｃ）はＸ軸フォトインタラプタ及びＹ軸フォトインタラプタへの電力供給状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係る入力装置１が搭載された車両の車室内を示す。車室内には、ユーザの一例としての運転者が着座する運転席９０の左方にセンターコンソール９１が配置され、センターコンソール９１の前方にインスツルメントパネル９２が配置されている。
【００１３】
インスツルメントパネル９２には、運転席９０に着座した運転者から視認可能な位置に、表示装置３が嵌め込まれている。また、センターコンソール９１には、運転者が手部（右ハンドルの場合には左手）によって操作可能な位置に入力装置１が配置されている。
【００１４】
入力装置１は、センターコンソール９１に固定された本体部１０と、本体部１０に対して移動可能に支持された操作部としての操作ノブ１１と、本体部１０に設けられたスイッチ１２と、操作ノブ１１の周辺部を覆うカバー１０２とを有している。操作ノブ１１は、運転者による操作によって本体部１０に対して水平方向に移動可能である。また、入力装置１は、操作ノブ１１の本体部１０に対する位置の情報を表示装置３に送信するように構成されている。
【００１５】
表示装置３は、液晶ディスプレイ等の表示部３ａに例えば空調装置の温度設定やカーナビゲーションシステムの操作等を行うためのメニュー画面を表示し、このメニュー画面に重ねて、操作ノブ１１の移動に伴って表示位置が変化するポインタを表示する。表示装置３は、メニュー画面の複数のメニュー項目のうち、スイッチ１２が操作された時にポインタにより指示されているメニュー項目が選択されたものとして、そのメニュー項目に応じた処理を行うように構成されている。
【００１６】
図２は、入力装置１の機械的な構成の概要を示す斜視図である。入力装置１は、本体部１０に固定されたベース１００に設けられた支持駆動機構１０１を有している。支持駆動機構１０１は、操作ノブ１１を本体部１０に対して移動可能及び駆動可能に支持している。
【００１７】
操作ノブ１１の下部には、円柱状のノブシャフト１１０の一端部が取り付けられている。ノブシャフト１１０の他端部は、本体部１０に固定された球面軸受１０３に支持されている。この構成により、操作ノブ１１はノブシャフト１１０の他端部を支点として揺動することができる。ノブシャフト１１０の一端部は、ベース１００を覆うように設けられたカバー１０２（図１参照）に形成された開口部から外方に突出している。
【００１８】
ベース１００には、互いに直交するように配置されたＸキャリッジ１２１及びＹキャリッジ１２２がベース１００に対して移動可能に支持されている。
【００１９】
Ｘキャリッジ１２１は、その長手方向の両端部が一対のＸ軸スライドガイド１３１，１３１に支持され、図２に示すｘ軸方向にスライド可能である。また、Ｘキャリッジ１２１は、図２に示すｙ軸方向に延びるように形成された長孔１２１ａを有し、長孔１２１ａをノブシャフト１１０が貫通している。
【００２０】
Ｘキャリッジ１２１の一端部には、Ｘ軸スライドガイド１３１にスライド可能に支持されたギヤ部１２１ｂが形成されている。ギヤ部１２１ｂは、ベース１００に固定されたＸ軸モータ１４１の回転軸に設けられたピニオンギヤ１４１ａと噛み合わされている。
【００２１】
Ｘ軸モータ１４１は、その回転軸の回転に応じてパルス信号を出力するエンコーダ１４１ｂを有している。エンコーダ１４１ｂは、それ自体は周知のものであり、周方向に沿って形成された多数のスリットを有する円形状のディスクと、ＬＥＤ等の発光素子と、スリットを通過した発光素子の光を受光する受光素子とを有し、受光素子の信号が出力されるように構成されている。そして、エンコーダ１４１ｂは、Ｘ軸モータ１４１の回転軸の回転に伴ってディスクが回転すると、所定の角度（例えば１°）毎に受光素子が発光素子の光を受光してパルス信号を出力する。つまり、エンコーダ１４１ｂは、Ｘ軸モータ１４１の回転軸の回転に伴って出力されるパルス信号を計数することにより回転軸の位相の変化量を検出することができるインクリメンタル型のエンコーダである。
【００２２】
また、エンコーダ１４１ｂは、ディスク、発光素子、及び受光素子を２つずつ備え、それぞれが９０°位相がずれたＡ相及びＢ相のパルス信号を出力する。このＡ相及びＢ相の出力信号状態の変化の順序によって、Ｘ軸モータ１４１の回転軸の回転方向を検出することが可能である。
【００２３】
また、Ｘキャリッジ１２１には、Ｘキャリッジ１２１と共にｘ軸方向に進退移動するＸ軸遮光板１５が連結されている。Ｘ軸遮光板１５は、そのｘ軸方向の一端部がベース１００に固定されたＸ軸フォトインタラプタ１５０のスリットを通過するように配置されている。Ｘ軸フォトインタラプタ１５０は、発光部１５１と、発光部１５１に対向して設けられた受光部１５２とを備え、発光部１５１と受光部１５２との間にスリットが形成されている。
【００２４】
図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、発光部１５１はＬＥＤ等の発光素子１５１ａを有し、受光部１５２は発光素子１５１ａの光を受光するフォトトランジスタ等の受光素子１５２ａを有している。図２（ｂ）に示す状態では、発光素子１５１ａの光がＸ軸遮光板１５に遮られることなく受光素子１５２ａに到達し、受光素子１５２ａはオン信号を出力する。また、図２（ｃ）に示す状態では、発光素子１５１ａの光がＸ軸遮光板１５に遮られ、受光素子１５２ａに到達しない。この状態では、受光素子１５２ａはオフ信号を出力する。
【００２５】
Ｘ軸フォトインタラプタ１５０は、Ｘキャリッジ１２１のｘ軸方向の可動範囲の中央付近で受光素子１５２ａの出力信号がオンからオフ、又はオフからオンに変化する位置に配置されている。このＸ軸フォトインタラプタ１５０の出力信号によって、その信号状態が変化したときのＸキャリッジ１２１のベース１００に対する絶対位置を検出することができる。
【００２６】
Ｙキャリッジ１２２は、その長手方向の両端部が一対のＹ軸スライドガイド１３２，１３２に支持され、Ｘキャリッジ１２１の上側でｙ軸方向にスライド可能である。また、Ｙキャリッジ１２２は、ｘ軸方向に延びるように形成された長孔１２２ａを有し、長孔１２２ａをノブシャフト１１０が貫通している。
【００２７】
Ｙキャリッジ１２２の一端部には、Ｙ軸スライドガイド１３２にスライド可能に支持されたギヤ部１２２ｂが形成されている。ギヤ部１２２ｂは、ベース１００に固定されたＹ軸モータ１４２の回転軸に設けられたピニオンギヤ１４２ａと噛み合わされている。
【００２８】
Ｙ軸モータ１４２は、Ｘ軸モータ１４１と同様に、所定の角度回転するごとにパルス信号を出力する第２の信号出力部の一例としてのエンコーダ１４２ｂを有している。エンコーダ１４２ｂはＸ軸モータ１４１のエンコーダ１４１ｂと同様に構成されている。
【００２９】
また、Ｙキャリッジ１２２には、Ｙキャリッジ１２２と共にｙ軸方向に進退移動するＹ軸遮光板１６が連結されている。Ｙ軸遮光板１６は、そのｙ軸方向の一端部がベース１００に固定されたＹ軸フォトインタラプタ１６０の発光部１６１及び受光部１６２の間に形成されたスリットを通過することにより、Ｙ軸フォトインタラプタ１６０の出力をＹキャリッジ１２２のｙ軸方向の可動範囲の中央付近でオンからオフ又はオフからオンに変化させる。Ｙ軸フォトインタラプタ１６０は、Ｘ軸フォトインタラプタ１５０と同様に構成されている。Ｙ軸フォトインタラプタ１６０の出力信号によって、その信号状態が変化したときのＹキャリッジ１２２のベース１００に対する絶対位置を検出することができる。
【００３０】
Ｘ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０は、操作ノブ１１がｘ軸方向及びｙ軸方向の特定の位置にあることを検出するための信号を出力する第１の信号出力部の一例である。また、エンコーダ１４１ｂ及びエンコーダ１４２ｂは、操作ノブ１１の変位量を検出するための信号を出力する第２の信号出力部の一例である。
【００３１】
Ｘ軸モータ１４１及びＹ軸モータ１４２は、操作ノブ１１に反力を付与するアクチュエータである。運転者は、操作ノブ１１からこの反力による力覚を感受する。Ｘ軸モータ１４１及びＹ軸モータ１４２は、例えばＤＣモータやステッピングモータ等により構成される。
【００３２】
より詳細には、Ｘ軸モータ１４１の回転トルクによりＸキャリッジ１２１がｘ軸方向に移動すると、長孔１２１ａの内面がノブシャフト１１０の外周面に押し当てられる。また、Ｙ軸モータ１４２の回転トルクによりＹキャリッジ１２２がｙ軸方向に移動すると、長孔１２２ａの内面がノブシャフト１１０の外周面に押し当てられる。この構成により、Ｘ軸モータ１４１及びＹ軸モータ１４２によって、それらの回転トルクに応じた方向及び大きさの反力をノブシャフト１１０を介して操作ノブ１１に付与することが可能となっている。
【００３３】
また、運転者が操作ノブ１１を移動させると、その移動量に応じてノブシャフト１１０がＸキャリッジ１２１及びＹキャリッジ１２２をｘ軸方向及びｙ軸方向に移動させ、Ｘ軸モータ１４１及びＹ軸モータ１４２が回転する。Ｘ軸モータ１４１及びＹ軸モータ１４２の回転に伴ってエンコーダ１４１ｂ及びエンコーダ１４２ｂからパルス信号が出力されるので、このパルス信号に基づいて操作ノブ１１の位相の変化と回転方向の検出が可能である。
【００３４】
ノブシャフト１１０、Ｘキャリッジ１２１、Ｙキャリッジ１２２、Ｘ軸スライドガイド１３１，１３１、Ｙ軸スライドガイド１３２，１３２、Ｘ軸モータ１４１、及びＹ軸モータ１４２は、支持駆動機構１０１を構成する。
【００３５】
図３は、入力装置１の制御ユニット２の機能構成を示す機能ブロック図である。制御ユニット２は、入力装置１の本体部１０の内部に配置され、入力装置１の各部を制御する。
【００３６】
制御ユニット２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等からなる制御部２０と、制御部２０の制御プログラム２１０等が記憶される記憶素子からなる記憶部２１と、スイッチ１２の信号を入力するスイッチ入力回路２２と、Ｘ軸モータ１４１及びＹ軸モータ１４２に電力を供給する駆動回路２３と、Ｘ軸フォトインタラプタ１５０の発光部１５１及びＹ軸フォトインタラプタ１６０の発光部１６１への電力の供給と遮断を行う電力供給遮断部としての電力供給回路２４と、表示装置３との通信を行う通信部２５とを有して構成されている。
【００３７】
制御部２０は、記憶部２１に記憶された制御プログラム２１０に基づいて動作することにより、スイッチ状態検出手段２０１、位置検出手段２０２、モータ駆動制御手段２０３、及び電力供給制御手段２０４として機能する。
【００３８】
スイッチ状態検出手段２０１は、スイッチ入力回路２３からスイッチ１２が開（オフ）状態か閉（オン）状態かを示す信号を受信し、スイッチ１２のオンオフ状態を通信部２５を介して表示装置３に送信する。
【００３９】
位置検出手段２０２は、Ｘ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０の信号状態が変化したときの操作ノブ１１の位置をｘ軸方向及びｙ軸方向の原位置（特定の位置）とする。また、位置検出手段２０２は、Ｘ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０の信号状態が変化した後のＸ軸モータ１４１のエンコーダ１４１ｂ及びＹ軸モータ１４２のエンコーダ１４２ｂのパルス信号をそれぞれカウントし、操作ノブ１１のｘ軸方向の位置及びｙ軸方向の位置を検出する。つまり、位置検出手段２０２は、エンコーダ１４１ｂ，１４２ｂのパルス信号により原位置からの操作ノブ１１の変位量を検出することで、操作ノブ１１の位置を認識する。また、位置検出手段２０２は、操作ノブ１１の位置の情報を通信部２５を介して表示装置３へ送信する。
【００４０】
モータ駆動制御手段２０３は、位置検出手段２０２が検出した操作ノブ１１のｘ軸方向の位置及びｙ軸方向の位置の情報に基づいて操作ノブ１１の移動方向を演算し、その移動方向の反対方向に操作ノブ１１を押し付ける力（反力）を発生させるように駆動回路２３に制御信号を出力し、Ｘ軸モータ１４１及びＹ軸モータ１４２を制御する。
【００４１】
また、モータ駆動制御手段２０３は、制御部２０に電源が供給されて制御部２０が制御プログラム２１０に基づく動作を開始した初期化時において、運転者による操作とは無関係にＸ軸モータ１４１及びＹ軸モータ１４２を制御し、操作ノブ１１をｘ軸方向及びｙ軸方向に駆動する。モータ駆動制御手段２０３は、初期化時におけるによる操作ノブ１１の駆動を、位置検出手段２０２が操作ノブ１１のｘ軸方向の原位置及びｙ軸方向の原位置を検出するまで実行する。
【００４２】
電力供給制御手段２０４は、電力供給回路２４に制御信号を出力し、Ｘ軸フォトインタラプタ１５０の発光部１５１及びＹ軸フォトインタラプタ１６０の発光部１６１への電力の供給と遮断とを切り替える。電力供給制御手段２０４は、位置検出手段２０２が操作部１１の原位置を検出した後に、電力供給回路２４によってＸ軸フォトインタラプタ１５０の発光部１５１及びＹ軸フォトインタラプタ１６０の発光部１６１への電力の供給を遮断する。
【００４３】
図４は、電力供給回路２４及びその周辺部の構成例を示す回路図である。図４に示すように、制御部２０には電圧変換部２６の出力としての５Ｖ電源が供給される。電圧変換部２６が出力する５Ｖ電源は、Ｘ軸モータ１４１のエンコーダ１４１ｂ及びＹ軸モータ１４２のエンコーダ１４２ｂにも供給される。また、制御部２０は、複数のポート出力信号を出力可能に構成されている。
【００４４】
電圧変換部２６は、電圧変換部２６に入力されるイネーブル信号がオン状態であるときに、車両に搭載されたバッテリー４の電源電圧（例えば直流１２Ｖ）を直流の５Ｖに変換して出力する。電圧変換部２６のイネーブル信号は、第１のダイオード２７１又は第２のダイオード２７２によってオン状態となる。第１のダイオード２７１は、車両のＡＣＣ電源（イグニッションキーの状態によってオンするイグニッション電源）の立ち上がりに応じてイネーブル信号をオンにする。また、第２のダイオード２７２は、制御部２０の第１のポート出力信号がオン状態であるときに、電圧変換部２６のイネーブル信号をオンにする。
【００４５】
電力供給回路２４は、スイッチング素子の一例としてのトランジスタ２４０を有して構成されている。トランジスタ２４０のベースには制御部２０の第２のポート出力信号が接続され、コレクタには電圧変換部２６の５Ｖ電源が供給される。トランジスタ２４０のエミッタは、発光部１５１の発光素子１５１ａ及び発光部１６１の発光素子１６１ａのアノードに接続されている。
【００４６】
この回路構成により、ＡＣＣ電源の立ち上がりによって電圧変換部２６のイネーブル信号がオンになり、制御部２０及びエンコーダ１４１ｂ，１４２ｂに５Ｖ電源が供給される。制御部２０は、ＡＣＣ電源がオフしても、第１のポート出力信号をオンしておくことによって電圧変換部２６から電源の供給を受けることができる。
【００４７】
また、制御部２０は、第２のポート出力信号をオンすることによりトランジスタ２４０をオン状態（導通状態）にし、第２のポート出力信号をオフすることによりトランジスタ２４０をオフ状態（非導通状態）にすることができる。
【００４８】
トランジスタ２４０がオン状態になると、発光素子１５１ａ，１６１ａに電力が供給され、発光素子１５１ａ，１６１ａが発光する。また、トランジスタ２４０がオフ状態になると、発光素子１５１ａ，１６１ａへの電力供給が遮断されるので、発光素子１５１ａ，１６１ａで消費される分の消費電力が削減される。
【００４９】
（入力装置１の動作）
次に、入力装置１の動作について図５を用いて説明する。
【００５０】
図５は、入力装置１の動作を示すタイミングチャートであり、（ａ）はＡＣＣ電源のオン・オフ状態を、（ｂ）は操作ノブ１１の動作状態を、（ｃ）はＸ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０への電力供給状態を、それぞれ示す。
【００５１】
図５に示す時刻ｔ１でＡＣＣ電源がオンして制御部２０に５Ｖ電源が供給されると、制御部２０は操作ノブ１１の原位置を検出するための原位置検出動作を開始する。この原位置検出動作では、まず電力供給制御手段２０４が第２のポート出力信号をオンすることによりトランジスタ２４０をオン状態にする。これによりＸ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０に電力が供給されて発光素子１５１ａ，１６１ａが発光する。
【００５２】
次に、モータ駆動制御手段２０３がＸ軸モータ１４１及びＹ軸モータ１４２を制御し、操作ノブ１１をｘ軸方向及びｙ軸方向に駆動する。また、位置検出手段２０２は、Ｘ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０の信号状態の変化を監視し、信号状態が変化した時の操作ノブ１１の位置を原位置として検出する。
【００５３】
時刻ｔ２で位置検出手段２０２が操作ノブ１１のｘ軸方向の原位置及びｙ軸方向の原位置を検出すると、電力供給制御手段２０４は、第２のポート出力信号をオフする。これによりトランジスタ２４０がオフ状態となり、Ｘ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０への電力供給が遮断され、発光素子１５１ａ，１６１ａが発光しなくなる。また、モータ駆動制御手段２０３は、原位置検出のための操作ノブ１１の駆動制御を停止する。
【００５４】
その後、位置検出手段２０２は、運転者の操作によって本体部１０に対して移動する操作ノブ１１の位置をエンコーダ１４１ｂ，１４２ｂのパルス信号のカウント値に応じて検出する。モータ駆動制御手段２０３は、位置検出手段２０２が検出した操作ノブ１１の位置の情報に基づいて操作ノブ１１の移動方向を演算し、その移動方向の反対方向の反力を発生させるようにＸ軸モータ１４１及びＹ軸モータ１４２を制御する。
【００５５】
入力装置１は、ＡＣＣ電源がオフされるまで、運転者による操作ノブ１１の通常操作（表示装置３のメニュー画面に応じたメニュー項目の選択操作等）に応じて、位置検出手段２０２による位置の検出と、モータ駆動制御手段２０３によるＸ軸モータ１４１及びＹ軸モータ１４２の制御とを行う。
【００５６】
時刻ｔ３でＡＣＣ電源がオフすると、制御部２０は再度、原位置検出動作を行う。具体的には、電力供給制御手段２０４は第２のポート出力信号をオンしてＸ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０の発光素子１５１ａ，１６１ａを発光させ、モータ駆動制御手段２０３は、位置検出手段２０２がＸ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０の出力信号の変化によって原位置を検出するまでＸ軸モータ１４１及びＹ軸モータ１４２を制御し、操作ノブ１１をｘ軸方向及びｙ軸方向に駆動する。
【００５７】
原位置検出動作が終了する時刻ｔ４では、操作ノブ１１は原位置で停止した状態となる。電力供給制御手段２０４は、ＡＣＣ電源オフ後の原位置検出動作の終了後、第２のポート出力信号をオフしてＸ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０への電力供給を遮断する。
【００５８】
このように、本実施の形態に係る入力装置１によれば、運転者が操作ノブ１１を操作する通常操作の状態ではＸ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０への電力供給が遮断されるので、入力装置１の消費電力を低減することができる。
【００５９】
以上、本発明に好適な実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で例えば以下に示すような種々の変形が可能である。
【００６０】
上記実施の形態では、トランジスタ２４０によって電源供給回路２４を構成したが、これに限らない。例えばＦＥＴ（Field Effect Transistor）やサイリスタ等のスイッチング素子を用いてもよい。
【００６１】
また、上記実施の形態では、電力供給制御手段２０４が原位置検出動作の終了後に直ちにＸ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０への電力供給を遮断するようにしたが、原位置検出動作の終了後、所定時間が経過してから電力供給を遮断してもよい。
【００６２】
また、上記実施の形態では、入力装置１を車両の車室内に配置し、表示装置３のメニュー項目を選択し得るように構成したが、入力装置１が適用される対象物及び用途に特に制限はない。また、入力装置１のユーザは運転者に限らず、例えば助手席に着座した同乗者であってもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１…入力装置、２…制御ユニット、３…表示装置、３ａ…表示部、４…バッテリー、１０…本体部、１１…操作ノブ、１２…スイッチ、２０…制御部、２１…記憶部、２２…スイッチ入力回路、２３…駆動回路、２４…電力供給回路、２５…通信部、２６…電圧変換部、９０…運転席、９１…センターコンソール、９２…インスツルメントパネル、１００…ベース、１０１…支持駆動機構、１０２…カバー、１０３…球面軸受、１１０…ノブシャフト、１２１…Ｘキャリッジ、１２２…Ｙキャリッジ、１２１ａ，１２２ａ…長孔、１２１ｂ，１２２ｂ…ギヤ部、１３１…Ｘ軸スライドガイド、１３２…Ｙ軸スライドガイド、１４１…Ｘ軸モータ、１４２…Ｙ軸モータ、１４１ａ，１４２ａ…ピニオンギヤ、１４１ｂ，１４２ｂ…エンコーダ、１５０…Ｘ軸フォトインタラプタ、１６０…Ｙ軸フォトインタラプタ、１５１，１６１…発光部、１５１ａ，１６１ａ…発光素子、１５２，１６２…受光部、２０１…スイッチ状態検出手段、２０２…位置検出手段、２０３…モータ駆動制御手段、２０４…電力供給制御手段、２４０ａ…トランジスタ、２７１…第１のダイオード、２７２…第２のダイオード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アクチュエータによって操作ノブに外力を与えることにより、操作ノブを操作するユーザに対して手応え感等の力覚を与えるハプティック入力装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載されたハプティック入力装置は、操作ノブが取り付けられた揺動レバーと、揺動レバーを回転自在に支持する回転軸に直結された絶対角検出センサと、揺動レバーに回転自在に取り付けられたアクチュエータの駆動軸に連結されたインクリメンタル型のエンコーダと、絶対角検出センサの検知信号及びインクリメンタル型のエンコーダの検知信号に基づいてアクチュエータの制御を行う制御部とを備えている。
【０００４】
そして、制御部は、絶対角検出センサの検知信号とインクリメンタル型のエンコーダの検知信号との差が所定値よりも大きいと判断した場合、そのことを報知し、もしくはアクチュエータへの駆動信号を停止するように構成されている。これにより、例えばアクチュエータの動力を伝達する機構に滑りが生じた場合等にユーザにその事実を認識させ、修理を促すことができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１７６８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この種の従来の入力装置は、一般的には、電源オン時に操作ノブの絶対位置を検出し、その絶対位置からの変位をインクリメンタル型のエンコーダによって検出して、操作ノブの現在位置を認識する。この場合、絶対位置を検出するための検出部は、電源オン後の初期化時に絶対位置を検出した後は、その機能を発揮することはない。しかし、従来の入力装置では、絶対位置を検出した後も絶対位置の検出部に電力が供給されていた。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、操作部の位置を検出するための消費電力を削減することができる入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［１］本体部と、前記本体部に対して移動可能に支持された操作部と、前記操作部が前記本体部に対する特定の位置にあることを検出するための信号を出力する第１の信号出力部と、前記第１の信号出力部によって検出した特定の位置からの前記操作部の変位量を検出するための信号を出力する第２の信号出力部と、前記第１の信号出力部に供給される電力を前記第２の信号出力部に供給される電力とは別に遮断することが可能な電力供給遮断部と、前記第１の信号出力部の出力信号により前記操作部が前記本体部に対する特定の位置にあることを検出した後に、前記電力供給遮断部により前記第１の信号出力部に供給される電力を遮断する制御部と、を備えた入力装置。
【０００９】
［２］前記第１の信号出力部は、発光素子と、前記発光素子の光を受光する受光素子と、前記操作部が前記特定の位置の一側にあるときに前記発光素子の光を遮光し、前記操作部が前記特定の位置の他側にあるときに前記発光素子の光を遮光しない遮光板とを有し、前記電力供給遮断部は、前記制御部の出力信号に応じて前記発光素子への電力の供給を遮断するスイッチング素子を有する、前記［１］に記載の入力装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、入力装置の操作部の位置を検出するための消費電力を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態による入力装置が搭載された車両の車室内を示す概略図である。
【図２】図２は、入力装置の機械的な構成の概要を示す斜視図である。
【図３】図３は、制御ユニットの機能構成を示す機能ブロック図である。
【図４】図４は、電力供給回路及びその周辺部の構成例を示す回路図である。
【図５】図５は、入力装置の動作を示すタイミングチャートであり、（ａ）はＡＣＣ電源のオン・オフ状態を、（ｂ）は操作ノブの動作状態を、（ｃ）はＸ軸フォトインタラプタ及びＹ軸フォトインタラプタへの電力供給状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係る入力装置１が搭載された車両の車室内を示す。車室内には、ユーザの一例としての運転者が着座する運転席９０の左方にセンターコンソール９１が配置され、センターコンソール９１の前方にインスツルメントパネル９２が配置されている。
【００１３】
インスツルメントパネル９２には、運転席９０に着座した運転者から視認可能な位置に、表示装置３が嵌め込まれている。また、センターコンソール９１には、運転者が手部（右ハンドルの場合には左手）によって操作可能な位置に入力装置１が配置されている。
【００１４】
入力装置１は、センターコンソール９１に固定された本体部１０と、本体部１０に対して移動可能に支持された操作部としての操作ノブ１１と、本体部１０に設けられたスイッチ１２と、操作ノブ１１の周辺部を覆うカバー１０２とを有している。操作ノブ１１は、運転者による操作によって本体部１０に対して水平方向に移動可能である。また、入力装置１は、操作ノブ１１の本体部１０に対する位置の情報を表示装置３に送信するように構成されている。
【００１５】
表示装置３は、液晶ディスプレイ等の表示部３ａに例えば空調装置の温度設定やカーナビゲーションシステムの操作等を行うためのメニュー画面を表示し、このメニュー画面に重ねて、操作ノブ１１の移動に伴って表示位置が変化するポインタを表示する。表示装置３は、メニュー画面の複数のメニュー項目のうち、スイッチ１２が操作された時にポインタにより指示されているメニュー項目が選択されたものとして、そのメニュー項目に応じた処理を行うように構成されている。
【００１６】
図２は、入力装置１の機械的な構成の概要を示す斜視図である。入力装置１は、本体部１０に固定されたベース１００に設けられた支持駆動機構１０１を有している。支持駆動機構１０１は、操作ノブ１１を本体部１０に対して移動可能及び駆動可能に支持している。
【００１７】
操作ノブ１１の下部には、円柱状のノブシャフト１１０の一端部が取り付けられている。ノブシャフト１１０の他端部は、本体部１０に固定された球面軸受１０３に支持されている。この構成により、操作ノブ１１はノブシャフト１１０の他端部を支点として揺動することができる。ノブシャフト１１０の一端部は、ベース１００を覆うように設けられたカバー１０２（図１参照）に形成された開口部から外方に突出している。
【００１８】
ベース１００には、互いに直交するように配置されたＸキャリッジ１２１及びＹキャリッジ１２２がベース１００に対して移動可能に支持されている。
【００１９】
Ｘキャリッジ１２１は、その長手方向の両端部が一対のＸ軸スライドガイド１３１，１３１に支持され、図２に示すｘ軸方向にスライド可能である。また、Ｘキャリッジ１２１は、図２に示すｙ軸方向に延びるように形成された長孔１２１ａを有し、長孔１２１ａをノブシャフト１１０が貫通している。
【００２０】
Ｘキャリッジ１２１の一端部には、Ｘ軸スライドガイド１３１にスライド可能に支持されたギヤ部１２１ｂが形成されている。ギヤ部１２１ｂは、ベース１００に固定されたＸ軸モータ１４１の回転軸に設けられたピニオンギヤ１４１ａと噛み合わされている。
【００２１】
Ｘ軸モータ１４１は、その回転軸の回転に応じてパルス信号を出力するエンコーダ１４１ｂを有している。エンコーダ１４１ｂは、それ自体は周知のものであり、周方向に沿って形成された多数のスリットを有する円形状のディスクと、ＬＥＤ等の発光素子と、スリットを通過した発光素子の光を受光する受光素子とを有し、受光素子の信号が出力されるように構成されている。そして、エンコーダ１４１ｂは、Ｘ軸モータ１４１の回転軸の回転に伴ってディスクが回転すると、所定の角度（例えば１°）毎に受光素子が発光素子の光を受光してパルス信号を出力する。つまり、エンコーダ１４１ｂは、Ｘ軸モータ１４１の回転軸の回転に伴って出力されるパルス信号を計数することにより回転軸の位相の変化量を検出することができるインクリメンタル型のエンコーダである。
【００２２】
また、エンコーダ１４１ｂは、ディスク、発光素子、及び受光素子を２つずつ備え、それぞれが９０°位相がずれたＡ相及びＢ相のパルス信号を出力する。このＡ相及びＢ相の出力信号状態の変化の順序によって、Ｘ軸モータ１４１の回転軸の回転方向を検出することが可能である。
【００２３】
また、Ｘキャリッジ１２１には、Ｘキャリッジ１２１と共にｘ軸方向に進退移動するＸ軸遮光板１５が連結されている。Ｘ軸遮光板１５は、そのｘ軸方向の一端部がベース１００に固定されたＸ軸フォトインタラプタ１５０のスリットを通過するように配置されている。Ｘ軸フォトインタラプタ１５０は、発光部１５１と、発光部１５１に対向して設けられた受光部１５２とを備え、発光部１５１と受光部１５２との間にスリットが形成されている。
【００２４】
図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、発光部１５１はＬＥＤ等の発光素子１５１ａを有し、受光部１５２は発光素子１５１ａの光を受光するフォトトランジスタ等の受光素子１５２ａを有している。図２（ｂ）に示す状態では、発光素子１５１ａの光がＸ軸遮光板１５に遮られることなく受光素子１５２ａに到達し、受光素子１５２ａはオン信号を出力する。また、図２（ｃ）に示す状態では、発光素子１５１ａの光がＸ軸遮光板１５に遮られ、受光素子１５２ａに到達しない。この状態では、受光素子１５２ａはオフ信号を出力する。
【００２５】
Ｘ軸フォトインタラプタ１５０は、Ｘキャリッジ１２１のｘ軸方向の可動範囲の中央付近で受光素子１５２ａの出力信号がオンからオフ、又はオフからオンに変化する位置に配置されている。このＸ軸フォトインタラプタ１５０の出力信号によって、その信号状態が変化したときのＸキャリッジ１２１のベース１００に対する絶対位置を検出することができる。
【００２６】
Ｙキャリッジ１２２は、その長手方向の両端部が一対のＹ軸スライドガイド１３２，１３２に支持され、Ｘキャリッジ１２１の上側でｙ軸方向にスライド可能である。また、Ｙキャリッジ１２２は、ｘ軸方向に延びるように形成された長孔１２２ａを有し、長孔１２２ａをノブシャフト１１０が貫通している。
【００２７】
Ｙキャリッジ１２２の一端部には、Ｙ軸スライドガイド１３２にスライド可能に支持されたギヤ部１２２ｂが形成されている。ギヤ部１２２ｂは、ベース１００に固定されたＹ軸モータ１４２の回転軸に設けられたピニオンギヤ１４２ａと噛み合わされている。
【００２８】
Ｙ軸モータ１４２は、Ｘ軸モータ１４１と同様に、所定の角度回転するごとにパルス信号を出力する第２の信号出力部の一例としてのエンコーダ１４２ｂを有している。エンコーダ１４２ｂはＸ軸モータ１４１のエンコーダ１４１ｂと同様に構成されている。
【００２９】
また、Ｙキャリッジ１２２には、Ｙキャリッジ１２２と共にｙ軸方向に進退移動するＹ軸遮光板１６が連結されている。Ｙ軸遮光板１６は、そのｙ軸方向の一端部がベース１００に固定されたＹ軸フォトインタラプタ１６０の発光部１６１及び受光部１６２の間に形成されたスリットを通過することにより、Ｙ軸フォトインタラプタ１６０の出力をＹキャリッジ１２２のｙ軸方向の可動範囲の中央付近でオンからオフ又はオフからオンに変化させる。Ｙ軸フォトインタラプタ１６０は、Ｘ軸フォトインタラプタ１５０と同様に構成されている。Ｙ軸フォトインタラプタ１６０の出力信号によって、その信号状態が変化したときのＹキャリッジ１２２のベース１００に対する絶対位置を検出することができる。
【００３０】
Ｘ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０は、操作ノブ１１がｘ軸方向及びｙ軸方向の特定の位置にあることを検出するための信号を出力する第１の信号出力部の一例である。また、エンコーダ１４１ｂ及びエンコーダ１４２ｂは、操作ノブ１１の変位量を検出するための信号を出力する第２の信号出力部の一例である。
【００３１】
Ｘ軸モータ１４１及びＹ軸モータ１４２は、操作ノブ１１に反力を付与するアクチュエータである。運転者は、操作ノブ１１からこの反力による力覚を感受する。Ｘ軸モータ１４１及びＹ軸モータ１４２は、例えばＤＣモータやステッピングモータ等により構成される。
【００３２】
より詳細には、Ｘ軸モータ１４１の回転トルクによりＸキャリッジ１２１がｘ軸方向に移動すると、長孔１２１ａの内面がノブシャフト１１０の外周面に押し当てられる。また、Ｙ軸モータ１４２の回転トルクによりＹキャリッジ１２２がｙ軸方向に移動すると、長孔１２２ａの内面がノブシャフト１１０の外周面に押し当てられる。この構成により、Ｘ軸モータ１４１及びＹ軸モータ１４２によって、それらの回転トルクに応じた方向及び大きさの反力をノブシャフト１１０を介して操作ノブ１１に付与することが可能となっている。
【００３３】
また、運転者が操作ノブ１１を移動させると、その移動量に応じてノブシャフト１１０がＸキャリッジ１２１及びＹキャリッジ１２２をｘ軸方向及びｙ軸方向に移動させ、Ｘ軸モータ１４１及びＹ軸モータ１４２が回転する。Ｘ軸モータ１４１及びＹ軸モータ１４２の回転に伴ってエンコーダ１４１ｂ及びエンコーダ１４２ｂからパルス信号が出力されるので、このパルス信号に基づいて操作ノブ１１の位相の変化と回転方向の検出が可能である。
【００３４】
ノブシャフト１１０、Ｘキャリッジ１２１、Ｙキャリッジ１２２、Ｘ軸スライドガイド１３１，１３１、Ｙ軸スライドガイド１３２，１３２、Ｘ軸モータ１４１、及びＹ軸モータ１４２は、支持駆動機構１０１を構成する。
【００３５】
図３は、入力装置１の制御ユニット２の機能構成を示す機能ブロック図である。制御ユニット２は、入力装置１の本体部１０の内部に配置され、入力装置１の各部を制御する。
【００３６】
制御ユニット２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等からなる制御部２０と、制御部２０の制御プログラム２１０等が記憶される記憶素子からなる記憶部２１と、スイッチ１２の信号を入力するスイッチ入力回路２２と、Ｘ軸モータ１４１及びＹ軸モータ１４２に電力を供給する駆動回路２３と、Ｘ軸フォトインタラプタ１５０の発光部１５１及びＹ軸フォトインタラプタ１６０の発光部１６１への電力の供給と遮断を行う電力供給遮断部としての電力供給回路２４と、表示装置３との通信を行う通信部２５とを有して構成されている。
【００３７】
制御部２０は、記憶部２１に記憶された制御プログラム２１０に基づいて動作することにより、スイッチ状態検出手段２０１、位置検出手段２０２、モータ駆動制御手段２０３、及び電力供給制御手段２０４として機能する。
【００３８】
スイッチ状態検出手段２０１は、スイッチ入力回路２３からスイッチ１２が開（オフ）状態か閉（オン）状態かを示す信号を受信し、スイッチ１２のオンオフ状態を通信部２５を介して表示装置３に送信する。
【００３９】
位置検出手段２０２は、Ｘ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０の信号状態が変化したときの操作ノブ１１の位置をｘ軸方向及びｙ軸方向の原位置（特定の位置）とする。また、位置検出手段２０２は、Ｘ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０の信号状態が変化した後のＸ軸モータ１４１のエンコーダ１４１ｂ及びＹ軸モータ１４２のエンコーダ１４２ｂのパルス信号をそれぞれカウントし、操作ノブ１１のｘ軸方向の位置及びｙ軸方向の位置を検出する。つまり、位置検出手段２０２は、エンコーダ１４１ｂ，１４２ｂのパルス信号により原位置からの操作ノブ１１の変位量を検出することで、操作ノブ１１の位置を認識する。また、位置検出手段２０２は、操作ノブ１１の位置の情報を通信部２５を介して表示装置３へ送信する。
【００４０】
モータ駆動制御手段２０３は、位置検出手段２０２が検出した操作ノブ１１のｘ軸方向の位置及びｙ軸方向の位置の情報に基づいて操作ノブ１１の移動方向を演算し、その移動方向の反対方向に操作ノブ１１を押し付ける力（反力）を発生させるように駆動回路２３に制御信号を出力し、Ｘ軸モータ１４１及びＹ軸モータ１４２を制御する。
【００４１】
また、モータ駆動制御手段２０３は、制御部２０に電源が供給されて制御部２０が制御プログラム２１０に基づく動作を開始した初期化時において、運転者による操作とは無関係にＸ軸モータ１４１及びＹ軸モータ１４２を制御し、操作ノブ１１をｘ軸方向及びｙ軸方向に駆動する。モータ駆動制御手段２０３は、初期化時におけるによる操作ノブ１１の駆動を、位置検出手段２０２が操作ノブ１１のｘ軸方向の原位置及びｙ軸方向の原位置を検出するまで実行する。
【００４２】
電力供給制御手段２０４は、電力供給回路２４に制御信号を出力し、Ｘ軸フォトインタラプタ１５０の発光部１５１及びＹ軸フォトインタラプタ１６０の発光部１６１への電力の供給と遮断とを切り替える。電力供給制御手段２０４は、位置検出手段２０２が操作部１１の原位置を検出した後に、電力供給回路２４によってＸ軸フォトインタラプタ１５０の発光部１５１及びＹ軸フォトインタラプタ１６０の発光部１６１への電力の供給を遮断する。
【００４３】
図４は、電力供給回路２４及びその周辺部の構成例を示す回路図である。図４に示すように、制御部２０には電圧変換部２６の出力としての５Ｖ電源が供給される。電圧変換部２６が出力する５Ｖ電源は、Ｘ軸モータ１４１のエンコーダ１４１ｂ及びＹ軸モータ１４２のエンコーダ１４２ｂにも供給される。また、制御部２０は、複数のポート出力信号を出力可能に構成されている。
【００４４】
電圧変換部２６は、電圧変換部２６に入力されるイネーブル信号がオン状態であるときに、車両に搭載されたバッテリー４の電源電圧（例えば直流１２Ｖ）を直流の５Ｖに変換して出力する。電圧変換部２６のイネーブル信号は、第１のダイオード２７１又は第２のダイオード２７２によってオン状態となる。第１のダイオード２７１は、車両のＡＣＣ電源（イグニッションキーの状態によってオンするイグニッション電源）の立ち上がりに応じてイネーブル信号をオンにする。また、第２のダイオード２７２は、制御部２０の第１のポート出力信号がオン状態であるときに、電圧変換部２６のイネーブル信号をオンにする。
【００４５】
電力供給回路２４は、スイッチング素子の一例としてのトランジスタ２４０を有して構成されている。トランジスタ２４０のベースには制御部２０の第２のポート出力信号が接続され、コレクタには電圧変換部２６の５Ｖ電源が供給される。トランジスタ２４０のエミッタは、発光部１５１の発光素子１５１ａ及び発光部１６１の発光素子１６１ａのアノードに接続されている。
【００４６】
この回路構成により、ＡＣＣ電源の立ち上がりによって電圧変換部２６のイネーブル信号がオンになり、制御部２０及びエンコーダ１４１ｂ，１４２ｂに５Ｖ電源が供給される。制御部２０は、ＡＣＣ電源がオフしても、第１のポート出力信号をオンしておくことによって電圧変換部２６から電源の供給を受けることができる。
【００４７】
また、制御部２０は、第２のポート出力信号をオンすることによりトランジスタ２４０をオン状態（導通状態）にし、第２のポート出力信号をオフすることによりトランジスタ２４０をオフ状態（非導通状態）にすることができる。
【００４８】
トランジスタ２４０がオン状態になると、発光素子１５１ａ，１６１ａに電力が供給され、発光素子１５１ａ，１６１ａが発光する。また、トランジスタ２４０がオフ状態になると、発光素子１５１ａ，１６１ａへの電力供給が遮断されるので、発光素子１５１ａ，１６１ａで消費される分の消費電力が削減される。
【００４９】
（入力装置１の動作）
次に、入力装置１の動作について図５を用いて説明する。
【００５０】
図５は、入力装置１の動作を示すタイミングチャートであり、（ａ）はＡＣＣ電源のオン・オフ状態を、（ｂ）は操作ノブ１１の動作状態を、（ｃ）はＸ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０への電力供給状態を、それぞれ示す。
【００５１】
図５に示す時刻ｔ１でＡＣＣ電源がオンして制御部２０に５Ｖ電源が供給されると、制御部２０は操作ノブ１１の原位置を検出するための原位置検出動作を開始する。この原位置検出動作では、まず電力供給制御手段２０４が第２のポート出力信号をオンすることによりトランジスタ２４０をオン状態にする。これによりＸ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０に電力が供給されて発光素子１５１ａ，１６１ａが発光する。
【００５２】
次に、モータ駆動制御手段２０３がＸ軸モータ１４１及びＹ軸モータ１４２を制御し、操作ノブ１１をｘ軸方向及びｙ軸方向に駆動する。また、位置検出手段２０２は、Ｘ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０の信号状態の変化を監視し、信号状態が変化した時の操作ノブ１１の位置を原位置として検出する。
【００５３】
時刻ｔ２で位置検出手段２０２が操作ノブ１１のｘ軸方向の原位置及びｙ軸方向の原位置を検出すると、電力供給制御手段２０４は、第２のポート出力信号をオフする。これによりトランジスタ２４０がオフ状態となり、Ｘ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０への電力供給が遮断され、発光素子１５１ａ，１６１ａが発光しなくなる。また、モータ駆動制御手段２０３は、原位置検出のための操作ノブ１１の駆動制御を停止する。
【００５４】
その後、位置検出手段２０２は、運転者の操作によって本体部１０に対して移動する操作ノブ１１の位置をエンコーダ１４１ｂ，１４２ｂのパルス信号のカウント値に応じて検出する。モータ駆動制御手段２０３は、位置検出手段２０２が検出した操作ノブ１１の位置の情報に基づいて操作ノブ１１の移動方向を演算し、その移動方向の反対方向の反力を発生させるようにＸ軸モータ１４１及びＹ軸モータ１４２を制御する。
【００５５】
入力装置１は、ＡＣＣ電源がオフされるまで、運転者による操作ノブ１１の通常操作（表示装置３のメニュー画面に応じたメニュー項目の選択操作等）に応じて、位置検出手段２０２による位置の検出と、モータ駆動制御手段２０３によるＸ軸モータ１４１及びＹ軸モータ１４２の制御とを行う。
【００５６】
時刻ｔ３でＡＣＣ電源がオフすると、制御部２０は再度、原位置検出動作を行う。具体的には、電力供給制御手段２０４は第２のポート出力信号をオンしてＸ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０の発光素子１５１ａ，１６１ａを発光させ、モータ駆動制御手段２０３は、位置検出手段２０２がＸ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０の出力信号の変化によって原位置を検出するまでＸ軸モータ１４１及びＹ軸モータ１４２を制御し、操作ノブ１１をｘ軸方向及びｙ軸方向に駆動する。
【００５７】
原位置検出動作が終了する時刻ｔ４では、操作ノブ１１は原位置で停止した状態となる。電力供給制御手段２０４は、ＡＣＣ電源オフ後の原位置検出動作の終了後、第２のポート出力信号をオフしてＸ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０への電力供給を遮断する。
【００５８】
このように、本実施の形態に係る入力装置１によれば、運転者が操作ノブ１１を操作する通常操作の状態ではＸ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０への電力供給が遮断されるので、入力装置１の消費電力を低減することができる。
【００５９】
以上、本発明に好適な実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で例えば以下に示すような種々の変形が可能である。
【００６０】
上記実施の形態では、トランジスタ２４０によって電源供給回路２４を構成したが、これに限らない。例えばＦＥＴ（Field Effect Transistor）やサイリスタ等のスイッチング素子を用いてもよい。
【００６１】
また、上記実施の形態では、電力供給制御手段２０４が原位置検出動作の終了後に直ちにＸ軸フォトインタラプタ１５０及びＹ軸フォトインタラプタ１６０への電力供給を遮断するようにしたが、原位置検出動作の終了後、所定時間が経過してから電力供給を遮断してもよい。
【００６２】
また、上記実施の形態では、入力装置１を車両の車室内に配置し、表示装置３のメニュー項目を選択し得るように構成したが、入力装置１が適用される対象物及び用途に特に制限はない。また、入力装置１のユーザは運転者に限らず、例えば助手席に着座した同乗者であってもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１…入力装置、２…制御ユニット、３…表示装置、３ａ…表示部、４…バッテリー、１０…本体部、１１…操作ノブ、１２…スイッチ、２０…制御部、２１…記憶部、２２…スイッチ入力回路、２３…駆動回路、２４…電力供給回路、２５…通信部、２６…電圧変換部、９０…運転席、９１…センターコンソール、９２…インスツルメントパネル、１００…ベース、１０１…支持駆動機構、１０２…カバー、１０３…球面軸受、１１０…ノブシャフト、１２１…Ｘキャリッジ、１２２…Ｙキャリッジ、１２１ａ，１２２ａ…長孔、１２１ｂ，１２２ｂ…ギヤ部、１３１…Ｘ軸スライドガイド、１３２…Ｙ軸スライドガイド、１４１…Ｘ軸モータ、１４２…Ｙ軸モータ、１４１ａ，１４２ａ…ピニオンギヤ、１４１ｂ，１４２ｂ…エンコーダ、１５０…Ｘ軸フォトインタラプタ、１６０…Ｙ軸フォトインタラプタ、１５１，１６１…発光部、１５１ａ，１６１ａ…発光素子、１５２，１６２…受光部、２０１…スイッチ状態検出手段、２０２…位置検出手段、２０３…モータ駆動制御手段、２０４…電力供給制御手段、２４０ａ…トランジスタ、２７１…第１のダイオード、２７２…第２のダイオード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部と、
前記本体部に対して移動可能に支持された操作部と、
前記操作部が前記本体部に対する特定の位置にあることを検出するための信号を出力する第１の信号出力部と、
前記第１の信号出力部によって検出した特定の位置からの前記操作部の変位量を検出するための信号を出力する第２の信号出力部と、
前記第１の信号出力部に供給される電力を前記第２の信号出力部に供給される電力とは別に遮断することが可能な電力供給遮断部と、
前記第１の信号出力部の出力信号により前記操作部が前記本体部に対する特定の位置にあることを検出した後に、前記電力供給遮断部により前記第１の信号出力部に供給される電力を遮断する制御部と、を備えた入力装置。
【請求項２】
前記第１の信号出力部は、発光素子と、前記発光素子の光を受光する受光素子と、前記操作部が前記特定の位置の一側にあるときに前記発光素子の光を遮光し、前記操作部が前記特定の位置の他側にあるときに前記発光素子の光を遮光しない遮光板とを有し、
前記電力供給遮断部は、前記制御部の出力信号に応じて前記発光素子への電力の供給を遮断するスイッチング素子を有する、請求項１に記載の入力装置。
【請求項１】
本体部と、
前記本体部に対して移動可能に支持された操作部と、
前記操作部が前記本体部に対する特定の位置にあることを検出するための信号を出力する第１の信号出力部と、
前記第１の信号出力部によって検出した特定の位置からの前記操作部の変位量を検出するための信号を出力する第２の信号出力部と、
前記第１の信号出力部に供給される電力を前記第２の信号出力部に供給される電力とは別に遮断することが可能な電力供給遮断部と、
前記第１の信号出力部の出力信号により前記操作部が前記本体部に対する特定の位置にあることを検出した後に、前記電力供給遮断部により前記第１の信号出力部に供給される電力を遮断する制御部と、を備えた入力装置。
【請求項２】
前記第１の信号出力部は、発光素子と、前記発光素子の光を受光する受光素子と、前記操作部が前記特定の位置の一側にあるときに前記発光素子の光を遮光し、前記操作部が前記特定の位置の他側にあるときに前記発光素子の光を遮光しない遮光板とを有し、
前記電力供給遮断部は、前記制御部の出力信号に応じて前記発光素子への電力の供給を遮断するスイッチング素子を有する、請求項１に記載の入力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２２１６５９（Ｐ２０１１−２２１６５９Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８８００３（Ｐ２０１０−８８００３）
【出願日】平成２２年４月６日（２０１０．４．６）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月６日（２０１０．４．６）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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